基本信息
考纲知识梳理】一、机械振动 1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧做的往复运动.(1)振动的特点: ①存在某一中心位置; ②往复运动,这是判断物体运动是否是机械振动的条件. (2)产生振动的条件: ①振动物体受到回复力作用; ②阻尼足够小; 2、回复力:振动物体所受到的总是指向平衡位置的合外力.(1)回复力时刻指向平衡位置; (2)回复力是按效果命名的, 可由任意性质的力提供.可以是几个力的合力也可以是一个力的分力; (3)合外力:指振动方向上的合外力,而不一定是物体受到的合外力.(4)在平衡位置处:回复力为零,而物体所受合外力不一定为零.如单摆运动,当小球在最低点处,回复力为零,而物体所受的合外力不为零. 3、平衡位置:是振动物体受回复力等于零的位置;也是振动停止后,振动物体所在位置;平衡位置通常在振动轨迹的中点。“平衡位置”不等于“平衡状态”。平衡位置是指回复力为零的位置,物体在该位置所受的合外力不一定为零。(如单摆摆到最低点时,沿振动方向的合力为零,但在指向悬点方向上的合力却不等于零,所以并不处于平衡状态) 二.简谐运动 1、简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。 式中x指振动物体相对于平衡位置的位移,起点在平衡位置,终点随物体的所在位置而变化、方向始终由平衡位置指向物体所在位置,如图所示弹簧振子位移的示意图。 2、简谐运动的规律:(1)弹簧振子:一个可作为质点的小球与一根弹性很好且不计质量的弹簧相连组成一个弹簧振子。一般来讲,弹簧振子的回复力是弹力(水平的弹簧振子)或弹力和重力的合力(竖直的弹簧振子)提供的。弹簧振子与质点一样,是一个理想的物理模型。(2)弹簧振子振动周期:t=2 ,只由振子质量和弹簧的劲度决定,与振幅无关,也与弹簧振动情况无关。(如水平方向振动或竖直方向振动或在光滑的斜面上振动或在地球上或在月球上或在绕地球运转的人造卫星上) (3)可以证明,竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐运动